Жартылай реакция әдісі немесе иондық – электрондық әдіс

Бұл әдістің тотықтыру процесімен және тотықсыздандыру процесі үшін иондық теңдеулерді құруға, ал одан кейін оларды жалпы теңдеуге біріктіруге негізделгенін оның аталуы көрсетіп отыр.

Мысалы ретінде электрондық баланс әдісін түсіндіруге пайдаланған реакцияның теңдеуін құрамыз (3-мысалды қара). Қышқылданған ортада калий перманганат КMnО₄ ерітіндісі арқылы күкіртті сутек газын өткізгенде ерітіндінің малина түсі жойылып, күнгірттенеді. Тәжірибе ерітіндінің күнгірттенуі жай күкірттің түзілуі нәтежесінде, яғни мына процесстің жүретінін көрсетеді;

Бұл схемадағы атомдар саны бірдей. Зарядттарды теңестіру үшін схеманың сол жағынан екі электронды алып, одан кейін стрелканың орнына тепе-теңдік белгісін қою керек;

Н₂S- 2е =S+ 2Н⁺

Бұл бірінші жартылыай реакция – тотқсыздандырғыштың Н₂S тотығу процесі ерітіндінің түссізденуі МnО₄ ионының (малина түсті) Мn ионына (түссіздеуге болады, бірақ концетрациясы көп болғанда қызғылт түсті болады) өтуіне байланысты, оны мына схемамен көрсетуге болады;

Қышқылды ерітіндіде МnО₄ – ионының құрамында кіретін оттегі, сутегі онымен су түзеді. Сондықтанда бұл өзгерісті былай көрсетуге болады;

Стрелканы тепе-теңдік белгісіне ауыстыру үшін зарядтарды теңестіру керек.

Бастапқы заттарда жеті (7+) оң заряд, ал соңғы екі оң (2+) заряд бар. Зарядттардың сақталу шартын қамтамасыз ету үшін схеманың сол жағына 5 электронды қосу керек.

МпО₄^- +8Н⁺ +5е^- =Мп²⁺ +4Н₂О

Бұл екінші жартылай реакция, тотықтырғыш МпО₄ – перманганат ионының тотықсыздану процесі. Реакцияның жалпы теңдеуін құру үшін, алдымен берілген және алынған электрондар санын теңестіріп алып, одан кейін жартылай реакция теңдеуін жекелеп қосу керек. Бұл жағдайда, ең кіші еселікті табу ережесіне сай, жартылай реакция теңдеуді көбейтетін көбейткіштер табылып, оған көбейтіледі де, қысқаша түрде былай жазылады;

Н2S – 2e =S +2H+	5
МnО4- +8Н ++5е = Мn2+ + 4Н2О	2

5H₂S + 2МnО₄^- +16Н⁺ =5S + 2Мn²⁺ +10Н⁺ +8Н₂О

5Н₂S +2МпО₄^- +6Н⁺ = 5S +2Мп²⁺ +8Н₂О

Құрылған иондық теңдеудің дұрыс екендігін тексереміз; оттегі атомдарының саны сол жақта 8, оң жақта 8, зарядтарының саны; сол жақта (2-) +(6+) =4, оң жақта +2 (2+) = 4, себебі атомдар мен зарядтар теңестірілгендіктен теңдеу дұрыс құрылған.

Жартылай реакция әдісі арқылы реакциялардың теңлеуі иондық түрде құрастырылады. Иондық түрден молекулалық түрдегі теңдеуге өту үшін иондық теңдеудің сол жағындағы әрбір анионға сәйкес катион, ал әрбір катионға сәйкес анион табамыз. Одан кейін анықтаған иондарды сол күйінде теңдеудің оң жағынан бастап жазып, иондарды молекулаға біріктіреміз.

5Н₂S +2МпО₄^-+6Н⁺ =5S +2Мп ²⁺+8Н₂О

2К⁺+3SО₄^2-= 2К⁺+ 3SO^2-

H₂S + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ = 5S + 2MnSO₄ + K₂SO₄ +8Н₂О

Сонымен, жартылай реакция әдісімен құрылған тотығу–тотықсыздану реакциясының теңдеуі, электронды баланс әдісімен құрылған теңдеуге әкеледі.

Екі әдісті салыстырайық. Жартылай реакция әдісінің электронды баланс әдісіне қарағанда артықшылдығы сол, ерітіндіде шындығында болатын иондар қолданылады. Шындығындада, ерітіндіде Мn, Сr, S, S иондары емес, онда МпО₄^- , Cr₂O₇^2-; SO_4;^2-; SO₃^2- иондар бар. Жартылай реакция әдісінде атомдардың тотығу дәрежесін білудің керегі жоқ. Кейбір жартылай реакциялардың иондық теңдеуі, гальваникалық элементпен электролиз кезіндегі химиялық процесті түсіну үшін қажет. Бұл әдісте ортаның барлық процеске активті түрде қатысатындығы көрініп тұр. Жартылай реакция әдісін қолданғанда, жартылай реакция әдісіне көбірек мән беріліп, оны су ерітінділерде жүретін барлық тотығу-тотықсыздандыру реакцияларының теңдеуін құру үшін қолданады.